實驗一 薄透鏡焦距的測定

1、實驗一 實驗一 薄透鏡焦距的測定 薄透鏡焦距的測定透鏡是光學儀器中最基本的元件，反映透鏡特性的一個主要參量是焦距，它決定了透鏡成像的位置和性質(大小、虛實、倒立)．對于薄透鏡焦距測量的準確度，主要取決于透鏡光心及焦點(像點)定位的準確度．本實驗在光具座上采用幾種不同方法分別測定凸、凹兩種薄透鏡的焦距，以便了解透鏡成像的規(guī)律，掌握光路調節(jié)技術，比較各種測量方法的優(yōu)缺點，為今后正確使用光學儀器打下良好的基礎．·實驗目的 

2、3;實驗目的 1．學習光具座上各元件等高共軸調節(jié)的方法；2．掌握測定薄透鏡焦距的幾種基本方法；3. 分析比較透鏡焦距測定各方法的特點；4. 觀察透鏡的像差．·實驗儀器 ·實驗儀器 光具座，凸透鏡，凹透鏡，平面反射鏡，光源，物屏，像屏．光具座是實驗室最基本的光學平臺，絕大多數(shù)光學實驗都在光具座上完成．常用來測定薄透鏡的焦距，光具組的基點，光的干涉、衍射和偏振等相關測量．它是由一條長 1.5m 的導軌、滑座、光具夾組成，

3、如圖 1-1 所示．利用光具座進行實驗，測量之前必需調節(jié)各光學元件的等高共軸．各光學元件（薄透鏡、雙棱鏡等）固定在光具夾上，可以通過對滑座的調節(jié)實現(xiàn)光學元件等高共軸的調節(jié)，并可隨其改變他們的相對位置，由導軌上的標尺讀出位置（標尺的分度值為 1mm） ．光具夾包括三爪式透鏡夾，用于固定薄透鏡等圓形光學元件；測微目鏡夾，用于固定測微目鏡；矩形鏡片夾等．圖 1-1 光具座的焦平面上，即原物屏上，形成一個與原物等大倒立的實像 A'B&#

4、39;．此時物屏到透鏡之間的距離，就是待測透鏡的焦距．由于這個方法是利用調節(jié)實驗裝置本身使之產(chǎn)生平行光以達到聚焦的目的，所以稱之為自準法，該法測量誤差在 1%～5%之間．自準直法是幾何光學實驗的一種基本方法，在分光計以及光具組基點的測定中均會用到．MAB′ L２ LB ″1 A ″fA′ B圖 1-3 自準法測焦距4.共軛法(又稱位移法、二次成像法或貝塞爾物像交換法)物距像距法、自準法、粗略估測法都因透鏡的中心位置不易確定而在測量

5、中引進誤差，為避免這一缺點，可取物屏和像屏之間的距離 大于 4 倍焦距， D且保持不變，沿光軸方向移動透鏡，則必能在像屏上觀察到二次成像．如圖 1-4 所示，設物距為 時，得放大的倒立實像；物距為 時，得縮小的倒立實 1 s 2 s像，透鏡兩次成像之間的位移為 ,則有： d(1-3) ? ?? ? 2 /2 /2' 1' 2 1d D s sd D s s? ? ? ?? ? ? ? ?將(1-3)式代入(1-2)式即得